Автор AZoNano Август 11 2020

Исследователи из инженерного университета Торонто обнаружили порог дозы, который значительно увеличивает доставку противораковых лекарств в опухоль.

Определение этого порога обеспечивает потенциально универсальный метод измерения дозировки наночастиц и может помочь продвинуть новое поколение методов лечения рака, визуализации и диагностики.

«Это очень простое решение – регулировка дозировки, но результаты очень сильные», – говорит кандидат медицинских наук Бен Оуян, который руководил исследованием под руководством профессора Уоррена Чана.

Их результаты были опубликованы сегодня в Nature Materials предлагая решения проблемы доставки лекарств, ранее поднятой Чаном и исследователями четыре года назад в Nature Reviews Materials .

Нанотехнологические носители используются для доставки лекарств в места рака, что, в свою очередь, может помочь пациенту в реакции на лечение и уменьшить побочные эффекты, такие как выпадение волос и рвота. Однако на практике небольшое количество введенных частиц достигает места опухоли.

В статье Nature Reviews Materials команда исследовала литературу за последнее десятилетие и обнаружила, что в среднем только 0,7 процента химиотерапевтических наночастиц превращаются в целевую опухоль.

«Перспективы появления новых терапевтических средств зависят от нашей способности доставлять их к месту назначения», объясняет Чан. «Мы открыли новый принцип улучшения процесса доставки. Это может быть важно для нанотехнологий, редакторов генома, иммунотерапии и других технологий».

Команда Чана увидела печень, которая фильтрует кровь, как самый большой барьер на пути доставки лекарств из наночастиц. Они предположили, что печень будет иметь порог скорости поглощения – другими словами, как только орган станет насыщенным наночастицами, он не сможет справиться с более высокими дозами. Их решение состояло в том, чтобы изменить дозу, чтобы подавить фильтрующие клетки Купфера, выстилающие каналы печени.

Исследователи обнаружили, что инъекции исходного уровня в 1 триллион наночастиц мышам in vivo было достаточно, чтобы перегрузить клетки, и они не смогли достаточно быстро принять частицы, чтобы не отставать от увеличившихся доз. В результате эффективность доставки к опухоли составляет 12 процентов.

«Еще много работы предстоит сделать, чтобы увеличить 12 процентов, но это большой шаг по сравнению с 0,7», – говорит Оуян . Исследователи также тщательно проверили, приводят ли подавляющие клетки Купфера к какому-либо риску токсичности для печени, сердца или крови.

«Мы протестировали золото, кремнезем и липосомы», – говорит Оуян . «Во всех наших исследованиях, независимо от того, насколько сильно мы увеличивали дозировку, мы никогда не видели никаких признаков токсичности».

Команда использовала этот пороговый принцип для повышения эффективности клинически используемой и загруженной химиотерапией наночастицы под названием Caelyx. Их стратегия уменьшила опухоли на 60% больше, чем сама по себе Caelyx при установленной дозе химиотерапевтического препарата доксорубицин.

Поскольку решение исследователей простое, они надеются увидеть порог, имеющий положительные последствия даже для нынешних правил дозирования наночастиц для клинических испытаний на людях. Они подсчитали, что человеческий порог составляет около 1,5 квадриллиона наночастиц.

«Этот метод прост и показывает, что нам не нужно изменять дизайн наночастиц для улучшения доставки», – говорит Чан . «Это может решить серьезную проблему доставки».

Источник: https://www.engineering.utoronto.ca/